光掩膜版及其制作方法、缺陷检测方法与流程

1.本技术涉及光掩膜版领域，尤其涉及一种能提高缺陷检测灵敏度的光掩膜版及其制作方法、缺陷检测方法。


背景技术：

2.光刻工艺是集成电路制造工艺中不可或缺的重要技术。光刻工艺通常包括步骤：先在晶圆表面涂布光刻胶等感光材料，在光刻胶材料干燥后，通过曝光机将光掩模版上的掩模图形以特定光源曝在所述的光刻胶感光材料上，随后，再以显影剂将光刻胶感光材料显影，在晶圆表面形成光刻胶图形，所述光刻胶图形在后续进行离子注入工艺或刻蚀工艺时作为掩膜图形。
3.现有的光罩防护膜结构一般包括：透明基板；位于所述透明基板的表面上形成若干分立的遮蔽图形(或掩膜图形)；位于所述透明基板表面上的环形框架，所述环形框架包围所述遮蔽图形；位于所述环形框架顶部表面的保护膜，所述保护膜和环形框架用于密封所述光掩膜版。
4.但是现有的光掩膜版制作过程以及使用过程中，需要对光掩模版进行缺陷的检测，以监控制作的光掩膜版是否满足工艺的要求，但是现有对光掩模版进行检测时的灵敏度仍有待提升。


技术实现要素：

5.本技术一些实施例提供了一种光掩膜版的制作方法，包括：
6.提供透明基板；
7.在所述透明基板的表面上形成若干分立的遮蔽图形；
8.在所述遮蔽图形的顶部表面形成缺陷检测层，所述缺陷检测层用于在对光掩膜板进行缺陷检测时或进行缺陷检测前，在激发光的照射激发下，发出可见光，以提高缺陷检测的灵敏度，且所述缺陷检测层在曝光光线照射激发下不发光。
9.在一些实施例中，所述缺陷检测层的材料为长余辉材料，所述激发光和曝光光线具有不同的波长。
10.在一些实施例中，所述激发光的波长大于所述曝光光线的波长。
11.在一些实施例中，所述长余辉材料为la
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，所述激发光为308nm的非极紫外光，所述曝光光线为波长小于260nm的极紫外光，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下发出红光，且发光时间大于6h。
12.在一些实施例中，所述长余辉材料为sral2o
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，所述激发光为326nm的非极紫外光，所述曝光光线为波长小于260nm的极紫外光，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下发出绿光，且发光时间大于20h。
13.在一些实施例中，所述缺陷检测层的厚度为10nm-500nm。
14.在一些实施例中，所述遮蔽图形和缺陷检测层的形成过程包括：在所述透明基板
的表面上依次形成遮蔽图形材料层和缺陷检测材料层；在所述缺陷检测材料层表面上形成图形化的掩膜层，所述图形化的掩膜层暴露出所述缺陷检测层需要被刻蚀的区域；以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述缺陷检测材料层和遮蔽图形材料层，在所述透明基板的表面上形成遮蔽图形和位于遮蔽图形顶部表面的缺陷检测层。
15.本技术一些实施例还提供了一种光掩膜版，包括：
16.透明基板；
17.位于所述透明基板的表面上的若干分立的遮蔽图形；
18.位于所述遮蔽图形的顶部表面的缺陷检测层，所述缺陷检测层用于在对光掩膜板进行缺陷检测时或进行缺陷检测前，在激发光的照射激发下，发出可见光，以提高缺陷检测的灵敏度，且所述缺陷检测层在曝光光线照射激发下不发光。
19.在一些实施例中，所述缺陷检测层的材料为长余辉材料，所述激发光和曝光光线具有不同的波长，且所述激发光的波长大于所述曝光光线的波长。
20.在一些实施例中，所述长余辉材料为la
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，所述激发光为308nm的非极紫外光，所述曝光光线为波长小于260nm的极紫外光，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下发出红光，且发光时间大于6h。
21.在一些实施例中，所述长余辉材料为sral2o
4:
eu
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,dy
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，所述激发光为326nm的非极紫外光，所述曝光光线为波长小于260nm的极紫外光，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下发出绿光，且发光时间大于20h。
22.在一些实施例中，所述缺陷检测层的厚度为10nm-500nm。
23.本技术一些实施例中还提供了一种缺陷检测方法，包括：
24.提供前述所述的光掩模版；
25.采用激发光对所述光掩模版中的缺陷检测层进行照射激发，使得所述缺陷检测层发出可见光；
26.进行照射激发后，获得所述光掩模版表面对应的检测图像；
27.根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷。
28.在一些实施例中，根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷的过程包括：通过目检判断所述光掩模版是否存在缺陷。
29.在一些实施例中，根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷的过程包括：将所述检测图像划分为多个重复的检测区；将相邻的两个或两个以上的所述检测区进行比对，通过图像的差异判断所述光掩模版是否存在缺陷。
30.在一些实施例中，根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷的过程包括：提供标准图像；将所述检测图像与所述标准图形进行比对，通过图像的差异判断所述光掩模版是否存在缺陷。
31.本技术前述一些实施例中的光掩膜版的形成方法，提供透明基板；在所述透明基板的表面上形成若干分立的遮蔽图形；在所述遮蔽图形的顶部表面形成缺陷检测层，所述缺陷检测层用于在对光掩膜板进行缺陷检测时或进行缺陷检测前，在激发光的照射激发下，发出可见光，以提高缺陷检测的灵敏度，且所述缺陷检测层在曝光光线照射激发下不发光。光掩模版中的所述缺陷检测层形成在所述遮蔽图形的顶部表面，所述缺陷检测层的表面的形状与所述遮蔽图形表面的形状相同，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下，发出
可见光，使得所述缺陷检测层位置的亮度是增强的，因而使得遮蔽图形对应位置的亮度是增强的，进而使得缺陷检测时获得的检测图像中遮蔽图形对应位置的亮度也是增强的，提高检测图像中相邻遮蔽图形之间以及遮蔽图形与透明基板或者其他图形之间的对比度，从而通过检测图像可以更好和更快的判断所述光掩模版中是否存在缺陷，以提高缺陷检测的灵敏度。
附图说明
32.图1-图4为本技术一些实施例中光掩膜版制作过程的结构示意图；
33.图5本技术一些实施例中缺陷检测过程的流程示意图。
具体实施方式
34.下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在详述本技术实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
35.本技术一些实施例首先提供了一种光掩膜版的制作方法，下面结合附图对光掩膜版制作过程进行详细的描述。
36.参考图1，提供透明基板；在所述透明基板201表面上形成遮蔽图形材料层207。
37.所述透明基板201作为光掩模版的载体，所述透明基板201的材质为透光的材质，所述透明基板201的透光率大于90％。在一些实施例中所述透明基板201的材料可以为石英玻璃或苏打玻璃。在其他一些实施例中，所述透明基板201的材料还可以为熔融硅石(fused silica)、氟化钙、氮化硅、氧化钛合金、蓝宝石。
38.所述遮蔽图形材料层207后续用于形成遮蔽图形。
39.在一些实施例中，所述透明基板201包括中间区域21和环绕所述中间区域21的边缘区域22，所述中间区域21可以呈方形或圆形或其他合适的形状，所述边缘区域22呈环形，环绕所述中间区域21。所述中间区域21上用于形成遮蔽图形(或掩膜图形)202，所述中间区域21上还可以用于形成相移层，所述边缘区域22上后续用于形成环形框架。
40.所述遮蔽图形材料层207的材料为不透光材料，所述遮蔽图形材料层207可以为单层或多层堆叠结构(比如两层或两层以上的堆叠结构)，后续形成的遮蔽图形也为单层或多层堆叠结构(比如两层或两层以上的堆叠结构)。在一些实施例中，所述遮蔽图形材料层207的材料可以为铬、镍、铝、钌、钼、钛或钽中的一种或几种。在其他一些实施例中，所述遮蔽图形材料层207的材料还可以为铬、镍、铝、钌、钼、钛、钽、氧化铬、氧化铁、氧化铌、氮化铬、三氧化钼、氮化钼、氧化铬、氮化钛、氮化锆、氧化钛、氮化钽、氧化钽、二氧化硅、氮化铌、氮化硅、中性氧化铝、氧化铝中的一种或几种。
41.在一些实施例中，通过溅射工艺、电镀工艺或蒸镀工艺形成所述遮蔽图形材料层207。
42.在一些实施例中，在形成遮蔽图形材料层207之前，在所述透明基板201的中间区域21表面上还可以形成相移层(图中未示出)，所述相移层用于改变入射至基板内的曝光光线的相位，以提高曝光时的分辨率。所述相移层的材料为mosi或mosion。
43.参考图2，在所述遮蔽图形材料层207表面上形成缺陷检测材料层208。
44.所述缺陷检测材料层208后续用于形成缺陷检测层。所述缺陷检测层用于在对光掩膜板进行缺陷检测时或进行缺陷检测前，在激发光的照射激发下，发出可见光，以提高缺陷检测的灵敏度，且所述缺陷检测层在曝光光线照射激发下不发光。
45.所述缺陷检测材料层208的材料为长余辉材料，所述长余辉材料在激发光的照射激发下，发出可见光，且所述长余辉材料在曝光光线照射激发下不发光，所述激发光和曝光光线具有不同的波长，因而使得后续形成的缺陷检测层在提高缺陷检测的灵敏度的同时，不会对曝光过程产生影响。在一些实施例中，所述长余辉材料为la
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，或者sral2o
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。所述la
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的长余辉材料在波长为308nm的非极紫外光照射激发下发出红光，且发光时间大于6h，且在波长小于260nm的极紫外光照射下不会发光。所述sral2o
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的长余辉材料在波长为326nm的非极紫外光照射激发下发出，发出绿光，且发光时间大于20h，且在波长小于260nm的极紫外光照射下不会发光。
46.在一些实施例中，所述缺陷检测层208的厚度为10nm-500nm，通过溅射工艺、电镀工艺或蒸镀工艺形成所述缺陷检测层208。
47.参考图3，刻蚀所述缺陷检测材料层208和遮蔽图形材料层207(参考图2)，在所述透明基板201的表面上形成遮蔽图形202和位于遮蔽图形202顶部表面的缺陷检测层205。
48.本实施例中，所述遮蔽图形202形成在所述透明基板201的中间区域21表面上。所述遮蔽图形202不透光。
49.在一些实施例中，所述形成的遮蔽图形202可以为单层或多层堆叠结构(比如两层或两层以上的堆叠结构).
50.所述缺陷检测层205形成在所述遮蔽图形202的顶部表面，所述缺陷检测层205的表面的形状与所述遮蔽图形表面的形状相同。所述缺陷检测层用于在对光掩膜板进行缺陷检测时或进行缺陷检测前，在激发光的照射激发下，发出可见光，且所述缺陷检测层在曝光光线照射激发下不发光，因而在进行缺陷检测时，所述缺陷检测层205位置的亮度是增强的，因而使得遮蔽图形202对应位置的亮度是增强的，进而使得缺陷检测时获得的检测图像中遮蔽图形202对应位置的亮度也是增强的，提高检测图像中相邻遮蔽图形202之间以及遮蔽图形202与透明基板或者其他图形之间的对比度，从而通过检测图像可以更好和更快的判断所述光掩模版中是否存在缺陷，以提高缺陷检测的灵敏度。
51.所述缺陷检测层205的材料为长余辉材料，所述长余辉材料在激发光的照射激发下，发出可见光，且所述长余辉材料在曝光光线照射激发下不发光，所述激发光和曝光光线具有不同的波长，因而使得缺陷检测层205在提高缺陷检测的灵敏度的同时，不会对曝光过程产生影响。在一些实施例中，所述缺陷检测层205的材料为la
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，所述la
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材料的缺陷检测层205在波长为308nm的非极紫外光照射激发下发出红光，且发光时间大于6h(小时)，且在波长小于260nm(比如193nm或248nm)的极紫外光照射下不会发光。在另一些实施例中，所述缺陷检测层205的材料为sral2o
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，所述sral2o
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材料的缺陷检测层205在326nm的非极紫外光照射激发下发出，发出绿光，且发光时间大于20h(小时)，最长可以达到60h，且在波长小于260nm(比如193nm或248nm)的极紫外光照射下不会发光。通过前述两个特定材料的缺陷检测层205只需通过一次激发光的照射激发后，可以保持长时间的发射可见光，因而在这段时间内可以进行多次的缺陷检测，以节省检测时间和激发能量。
52.在一些具体的实施例中，对所述缺陷检测层205的照射激发可以在专门的激发机台中进行或者也可以在具有激发模块的缺陷检测机台中进行。所述激发机台和激发模块用于产生特定波长(和特定能量)的激发光，对需要缺陷检测的光掩模版上对的缺陷检测层205进行照射，使得所述缺陷检测层205激发产生可见光。
53.在一些实施例中，在刻蚀所述缺陷检测材料层之前，在所述缺陷检测材料层表面上形成图形化的掩膜层(图中未示出)，所述图形化的掩膜层暴露出所述缺陷检测层需要被刻蚀的区域；以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述缺陷检测材料层和遮蔽图形材料层，在所述透明基板201的表面上形成遮蔽图形202和位于遮蔽图形202顶部表面的缺陷检测层205。
54.在一些实施例中，刻蚀所述缺陷检测材料层和遮蔽图形材料层可以采用各向异性的干法刻蚀工艺或激光刻蚀工艺，所述各向异性的干法刻蚀工艺可以包括各向异性的等离子刻蚀工艺。
55.在一些实施例中，所述形成的缺陷检测层205的厚度为10nm-500nm。
56.在一些实施例中，参考图4，还包括：在所述透明基板201的边缘区域22表面上形成环绕所述遮蔽图形202的环形框架204；在所述环形框架204的顶部表面形成封闭所述环形框架204内空间的保护膜206。
57.所述环形框架204用于支撑后续形成的保护膜，通过所述环形框架204与和后续形成的保护膜可以将光掩膜版201上的遮蔽图形202和光掩膜版201的中间区域表面与外部环境隔离，防止外部环境的污染。
58.所述环形框架204呈中空的环形，所述环形框架204的材料为具有一定机械强度的材料。在一些实施例中，所述环形框架204的材料为铝。在其他一些实施例中，所述环形框架204的材料可以为铝合金、陶瓷、碳钢或其他合适的金属材料或非金属材料。
59.在一些实施例中，所述环形框架204通过粘附层203粘附在所述透明基板的边缘区域。
60.所述粘附层203的材料为有机粘合剂，在一些实施例中，所述有机粘合剂为橡胶粘合剂、聚氨酯粘合剂、丙烯酸粘合剂、sebs(苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯)粘合剂、seps(苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯)粘合剂或硅氧烷粘合剂。
61.所述保护膜206的材料为透光材料。
62.本技术一些实施例还提供了一种光掩膜版，参考图3，包括：
63.透明基板201；
64.位于所述透明基板201的表面上的若干分立的遮蔽图形202；
65.位于所述遮蔽图形202的顶部表面的缺陷检测层205，所述缺陷检测层205用于在对光掩膜板进行缺陷检测时或进行缺陷检测前，在激发光的照射激发下，发出可见光，以提高缺陷检测的灵敏度，且所述缺陷检测层205在曝光光线照射激发下不发光。
66.在一些实施例中，所述透明基板201包括中间区域21和环绕所述中间区域21的边缘区域22，所述遮蔽图形202位于所述透明基板201的中间区域21表面上。
67.在一些实施例中，所述缺陷检测层205的材料为长余辉材料，所述激发光和曝光光线具有不同的波长，且所述激发光的波长大于所述曝光光线的波长。
68.在一些实施例中，所述长余辉材料为la
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，所述激发光为308nm的非极
紫外光，所述曝光光线为波长小于260nm的极紫外光，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下发出红光，且发光时间大于6h。
69.在一些实施例中，所述长余辉材料为sral2o
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，所述激发光为326nm的非极紫外光，所述曝光光线为波长小于260nm的极紫外光，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下发出绿光，且发光时间大于20h。
70.在一些实施例中，所述缺陷检测层205的厚度为10nm-500nm。
71.在一些实施例中，参考图4，还包括：位于所述透明基板201的边缘区域22表面上的环绕所述遮蔽图形202的环形框架204；位于所述环形框架204的顶部表面封闭所述环形框架204内空间的保护膜206。
72.需要说明的是，本技术光掩膜版的一些实施例中与前述光掩膜版形成方法的一些实施例中相同或相似部分的限定或描述在此不再赘述，具体请参考前述光掩膜版形成方法的一些实施例中相应部分的限定或描述。
73.本技术还提供了一种缺陷检测方法，参考图5，包括步骤：
74.步骤101，提供前述所述的具有光学检测层的光掩模版。光掩模版具体请参考前述部分的描述。
75.步骤102，采用激发光对所述光掩模版中的缺陷检测层进行照射激发，使得所述缺陷检测层发出可见光。所述照射激发过程可以在专门的激发设备中进行，或者具有激发模块的缺陷检测机台中进行。所述激发机台和激发模块用于产生特定波长(和特定能量)的激发光，对需要缺陷检测的光掩模版上对的缺陷检测层进行照射，使得所述缺陷检测层激发产生可见光。
76.步骤103，进行照射激发后，获得所述光掩模版表面对应的检测图像。获得所述检测图形通过光学显微镜或者缺陷检测设备的镜头获得。
77.步骤104，根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷。判断是否存在缺陷包括多种方式。
78.在一些实施例中，判断是否存在缺陷有人工进行判断，工艺人员通过显微镜获得检测图像后，通过目检判断所述光掩模版是否存在缺陷。
79.在一些实施例中，判断是否存在缺陷通过缺陷检测设备自动判断，具体的，根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷的过程包括：(缺陷检测设备)将所述检测图像划分为多个重复的检测区；(缺陷检测设备)将相邻的两个或两个以上的所述检测区进行比对，通过图像的差异判断所述光掩模版是否存在缺陷。
80.在另一些实施例中，判断是否存在缺陷通过缺陷检测设备自动判断，具体的，根据所述检测图形判断所述光掩模版是否存在缺陷的过程包括：(缺陷检测设备)提供标准图像，标准图像为不存在缺陷或者图形正常的图像；(缺陷检测设备)将所述检测图像与所述标准图形进行比对，通过图像的差异判断所述光掩模版是否存在缺陷。
81.本技术在进行缺陷检测时或之前，由于光掩模版中的所述缺陷检测层形成在所述遮蔽图形的顶部表面，所述缺陷检测层的表面的形状与所述遮蔽图形表面的形状相同，所述缺陷检测层在激发光的照射激发下，发出可见光，使得所述缺陷检测层位置的亮度是增强的，因而使得遮蔽图形对应位置的亮度是增强的，进而使得缺陷检测时获得的检测图像中遮蔽图形对应位置的亮度也是增强的，提高检测图像中相邻遮蔽图形之间以及遮蔽图形
与透明基板或者其他图形之间的对比度，从而通过检测图像可以更好和更快的判断所述光掩模版中是否存在缺陷，以提高缺陷检测的灵敏度。
82.需要说明的是，本技术缺陷检测方法的一些实施例中与前述光掩膜版形成方法的一些实施例中相同或相似部分的限定或描述在此不再赘述，具体请参考前述光掩膜版形成方法的一些实施例中相应部分的限定或描述。
83.本技术虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本技术，任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本技术技术方案的保护范围。